高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺

摘要

本发明属于建筑材料制备技术领域，具体的说是高效抗裂型多功能混凝土砂浆及其制备工艺，包括底座、增压筒和粉碎筒；所述底座内部开设有第一空腔；所述第一空腔内固连有电动机；所述底座上表面固连有抽水阀；所述电动机输出轴位于第一空腔外一端延伸至抽水阀内部空腔中；所述电动机输出轴位于抽水阀内腔一端固连有第一凸轮；所述抽水阀内腔靠近第一凸轮转动连接有第二凸轮；本发明通过对废弃橡胶使用受强压形成的水射流进行冲击，并配合水射流中蕴含的氢氧化钠和细河沙，对废弃橡胶进行冲击，从而使废弃橡胶破碎，并配合碾磨盘对橡胶颗粒进行在粉碎，最终将改性橡胶粉添加至高效抗裂型多功能混凝土砂浆中，提升其可形变能力。

权利要求

1.高效抗裂型多功能混凝土砂浆，其特征在于：该高效抗裂型混凝土砂浆包括以下原料：

硅酸盐水泥80‑100份、煤渣灰20‑25份、蚌壳灰10‑15份、石子60‑80份、粗河沙50‑60份、细河沙30‑40份、橡胶40‑60份、沸石5‑8份、玻璃纤维丝12‑14份、糯米渣15‑20份、氢氧化钠粉末10‑15份、减水剂0.5‑1份；

其中原料中所述橡胶为废弃橡胶制品经过破碎后制成；所述橡胶粉碎粒径为40‑80目；

所述原料中还包括油页岩渣；所述油页岩渣为油页岩经干馏或燃烧后丢弃的废弃物；

所述高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺包括以下步骤：S1：将硅酸盐水泥与煤渣灰、蚌壳灰以及沸石依次通入高温烘箱中，控制烘箱内温度处于240‑300℃进行烘焙、干燥处理，在烘干过程中控制搅拌装置对混合粉料进行均匀搅拌、混合，控制搅拌速率为45‑60r/min，烘焙完毕后制得混合干料；

S2：将收集的废弃橡胶制品通入改性破碎机中，并将氢氧化钠粉末与细河沙经过均匀混合后通入改性破碎机，控制改性破碎机中高温水流裹挟氢氧化钠粉末与细河沙冲击在废旧橡胶制品表面，对其进行破碎、改性处理；

S3：将破碎混合后的橡胶碎屑与氢氧化钠粉末、细河沙、水的混合物常温下经过碳化、脱水结晶、再粉碎后制得含有改性硅酸钠粉末、橡胶粉、细河沙的混合物，将其与糯米渣经过均匀混合后制得改性剂；

S4：将S1中混合干料与改性剂、玻璃纤维丝、减水剂经过均匀混合后密封、干燥保存，制得填充料，当需要使用时，使用常温水将填充料、石子以及粗河沙经过均匀混合搅拌后即制得高效抗裂型多功能混凝土砂浆；

其中S2中所述改性破碎机包括底座(1)、增压筒(2)和粉碎筒(3)；所述底座(1)内部开设有第一空腔(4)；所述第一空腔(4)内固连有电动机(41)；所述电动机(41)输出轴向上贯穿底座(1)设置；所述底座(1)上表面固连有抽水阀(5)；所述电动机(41)输出轴位于第一空腔(4)外一端延伸至抽水阀(5)内部空腔中；所述电动机(41)输出轴位于抽水阀(5)内腔一端固连有第一凸轮(51)；所述抽水阀(5)内腔靠近第一凸轮(51)转动连接有第二凸轮(52)；

所述第一凸轮(51)和第二凸轮(52)侧面均包裹有橡胶层；所述增压筒(2)与粉碎筒(3)嵌连于底座(1)上表面；所述抽水阀(5)两侧分别通过导管与粉碎筒(3)和增压筒(2)之间导通；

所述增压筒(2)与粉碎筒(3)内分别转动连接有第一转动轴(21)和第二转动轴(31)；所述第一转动轴(21)与第二转动轴(31)均贯穿底座(1)，并延伸至第一空腔(4)中；所述电动机(41)输出轴位于第一空腔(4)内通过皮带与第一转动轴(21)和第二转动轴(31)之间进行传动；所述第一转动轴(21)位于增压筒(2)内固连有增压叶轮(22)；所述增压叶轮(22)数量为二；所述粉碎筒(3)为上方开口的“Y”形设计；所述第二转动轴(31)位于粉碎筒(3)内固连有转动盘(32)；所述转动盘(32)“伞”形设计；所述转动盘(32)表面开设有均匀分布的第一通孔(33)；所述第一通孔(33)梯形设计且第一通孔(33)靠近底座(1)一侧开口小于第一通孔(33)远离底座(1)一侧开口；所述粉碎筒(3)侧壁固连有增压腔(6)；所述增压腔(6)环绕粉碎筒(3)侧壁设置；所述增压筒(2)上方固连有导通管(61)；所述导通管(61)单向开口设置；

所述导通管(61)延伸至增压腔(6)内；所述粉碎筒(3)靠近增压腔(6)一侧开设有均匀分布的安装孔(62)；所述安装孔(62)内安装有喷射头(63)；所述喷射头(63)最大喷射流量总和小于导通管(61)输入流量。

2.根据权利要求1所述的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺，其特征在于：所述安装孔(62)倾斜设置，且安装孔(62)倾斜角度与转动盘(32)斜面角度一致。

3.根据权利要求1所述的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺，其特征在于：所述第二转动轴(31)位于转动盘(32)下方固连有减速箱(7)；所述减速箱(7)外接研磨盘(8)；所述研磨盘(8)与转动盘(32)形状一致；所述研磨盘(8)靠近转动盘(32)一侧表面固连有均匀分布的研磨齿(81)；所述转动盘(32)靠近研磨盘(8)一侧开设有均匀分布的研磨槽(82)；所述研磨盘(8)靠近粉碎筒(3)内壁一侧开设有均匀分布的第二通孔(83)；所述第二通孔(83)靠近转动盘(32)一侧固连有过滤网。

说明书

高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺

技术领域

[0001] 本发明属于建筑材料制备技术领域，具体的说是高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺。

背景技术

[0002] 混凝土砂浆是当代最主要的土木工程材料之一，它是由胶凝材料，颗粒状集料(也称为骨料)，水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成
型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，
因而使其用量越来越大，同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特
点，但是现有技术中混凝土砂浆中使用的水泥通常为使用黄土矿作为生料进行烧制而成，
在水泥的烧制过程中会产生大量的二氧化碳，同时黄土矿在挖掘时易对环境造成破坏，同
时现有混凝土砂浆浇铸、固化后易受天气影响，从而产生裂纹、坍塌等现象。

[0003] 中国专利发布的一种石屑混凝土砂浆，专利号为：2016111519444，该砂浆的组分中包括水、水泥、砂及石粉，所述石粉为卵石破碎过程中所产生的粉末；按照质量份数计，所
述水、水泥、砂及石粉四者的关系如下：所述水100份、所述水泥200‑300份、所述砂150‑230
份、所述石粉10‑20份；所述石粉的粒径小于0.08毫米。该混凝土砂浆以石粉作为重要组成
部分，不仅可提高对天然矿产资源的利用率，同时可减小因为建筑施工给环境带来的污染，
该混凝土砂浆虽然消减了水泥的占比，使混凝土砂浆更显环保特性，但是由于消减了水泥
的占比导致了该砂浆的粘合性较差，对环境的抵抗性较差。

发明内容

[0004] 为了弥补现有技术的不足，解决现有混凝土砂浆在制造过程中对环境造成较大的破坏，不复合绿色环保理念，同时现有混凝土砂浆易受环境影响，产生裂纹、坍塌等现象，使
用寿命较短的问题，本发明提出的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的高效抗裂型多功能混凝土砂浆，该高效抗裂型混凝土砂浆包括以下原料：

[0006] 硅酸盐水泥80‑100份、煤渣灰20‑25份、蚌壳灰10‑15份、石子60‑80份、粗河沙50‑60份、细河沙30‑40份、橡胶40‑60份、沸石5‑8份、玻璃纤维丝12‑14份、糯米水15‑20份、氢氧
化钠粉末10‑15份、减水剂0.5‑1份；

[0007] 原料中选取的煤渣灰为高炉冶炼废弃物、蚌壳灰为废弃蚌壳经过灼烧后粉碎得到，糯米渣为丢弃的废弃糯米，将其加入至原料中有效地减少硅酸盐水泥的使用量，一方面
使用废弃产物代替硅酸盐水泥可以有效地降低配置的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的成
本，同时硅酸盐水泥在生产时需要消耗黄土资源，并在制造过程中需要排放大量的二氧化
碳气体，不利于低碳生活的进行，同时将废弃物进行再回收使用，可以有效的降低废弃物对
环境造成的污染；

[0008] 原料中选取的玻璃纤维丝和橡胶可以充分利用其本身的特性，前者可以有效地利用其丝状结构，有效地增强制得的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的韧性，有效地降低高效
抗裂型多功能混凝土砂浆固化后开裂的几率，同时橡胶本身具备优质的弹性，可以有效地
对高效抗裂型多功能混凝土砂浆固化后的坍塌、膨胀等进行体积补偿，从而有效延长高效
抗裂型多功能混凝土砂浆固化后的使用寿命，避免其产生裂纹、断裂等现象。

[0009] 优选的，其中原料中所述橡胶为废弃橡胶制品经过破碎后制成；所述橡胶粉碎粒径为40‑80目；所述橡胶粉碎后经过氢氧化钠、氯化钠混合溶液共同改性处理；

[0010] 随着橡胶技术的发展，橡胶制品在生活中占比加重，而天然橡胶的产出具有一定的局限性，将废弃的橡胶制品经过破碎后加入原料中，利用橡胶材质耐酸碱性、优质的弹
性，有效地增强制得的高效抗裂型多功能混凝土砂浆耐磨性能和抗老化形，使高效抗裂型
多功能混凝土砂浆固化后形成的路面、桥梁等具备更长的使用寿命，同时将橡胶经过粉碎
后经过氢氧化钠和氯化钠改性处理，可以有效地提升橡胶对混凝土的改性强度，使混凝土
开裂应力逐渐减小，开裂应变逐渐增大，裂缝的宽度、长度和数量逐渐减小，裂缝的分布相
对均匀分散，裂缝方向越贴近竖向方向，破坏形态从斜剪破坏转变为柱状压坏，从而使制备
的高效抗裂型多功能混凝土砂浆具备更优质的性能。

[0011] 优选的，所述原料中还包括油页岩渣；所述油页岩渣为油页岩经干馏或燃烧后丢弃的废弃物；原料中选取的油页岩是一种重要的能源矿产，它可用于提炼页岩油、直接用作
燃料燃烧、发电等，油页岩经干馏或燃烧后剩下的物质为油页岩渣，油页岩矿化程度很高，
含油率较低，所以不管是低温干馏或燃烧发电，其废渣生成率都很高，其废渣中含有大量毒
性或潜在毒性物质，如重金属元素、微量放射性元素、致癌物质等，将其废置经过雨水淋溶
或扩散后严重污染周围的水源、土地及生物，破坏农业生产，使土地毒化、酸化，破坏土壤生
产能力，从而危害居民健康，将其代替黏土烧制成水泥一方面可以节约粘土矿及水泥制造
费用，有效地而降低制备的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的生产成本，同时黏土矿开采量
降低还可以有效地降低黏土况开采过程中对环境的破坏。

[0012] 高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺，所述高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺包括以下步骤：

[0013] S1：将硅酸盐水泥与煤渣灰、蚌壳灰以及沸石依次通入高温烘箱中，控制烘箱内温度处于240‑300℃进行烘焙、干燥处理，在烘干过程中控制搅拌装置对混合粉料进行均匀搅
拌、混合，控制搅拌速率为45‑60r/min，烘焙完毕后制得混合干料；将混合粉料经过烘焙、干
燥后混合增强其粉料之间的混合程度，有效地避免粉料间相互粘连成块、导致混合不均匀
现象产生；

[0014] S2：将收集的废弃橡胶制品通入改性破碎机中，并将氢氧化钠粉末与细河沙经过均匀混合后通入改性破碎机，控制改性破碎机中高温水流裹挟氢氧化钠粉末与细河沙冲击
在废旧橡胶制品表面，对其进行破碎、改性处理；将氢氧化钠粉末与细河沙溶于水中，由于
氢氧化钠溶于水中时会产生大量的热，对水温进行加热，同时氢氧化钠溶于水中呈现碱性，
而细河沙本身属于二氧化硅的一种，在高温环境下氢氧化钠溶液与二氧化硅之间快速发生
反应生成硅酸钠，即为水玻璃，将其经过高压喷射在废弃橡胶产物上，对橡胶进行破碎处
理，可以有有效地使硅酸钠与橡胶颗粒之间进行有效地结合；

[0015] S3：将破碎混合后的橡胶碎屑与氢氧化钠、细河沙、水的混合物常温下经过碳化、脱水结晶、再粉碎后制得含有改性硅酸钠粉末、橡胶粉、细河沙的混合物，将其与糯米渣经
过均匀混合后制得改性剂；使用氢氧化钠与细河沙之间制备硅酸钠再配合糯米渣等共同制
备出改性剂，对橡胶进行改性处理，使橡胶具备较强的黏合性，将其加入混合物料中，可有
效地提升高效抗裂型多功能混凝土砂浆之间各组分的结合力度，从而有效地提升高效抗裂
型多功能混凝土砂浆的抗裂性能；

[0016] S4：将S1中混合干料与改性剂、玻璃纤维丝、减水剂经过均匀混合后密封、干燥保存，制得填充料，当需要使用时，使用常温水将填充料、石子以及粗河沙经过均匀混合搅拌
后即制得高效抗裂型多功能混凝土砂浆；现用现配的高效抗裂型多功能混凝土砂浆可以根
据使用环境进行有效地调整配比，有效地使制备的高效抗裂型多功能混凝土砂浆用途更加
广泛；

[0017] 其中S2中所述改性破碎机包括底座、增压筒和粉碎筒；所述底座内部开设有第一空腔；所述第一空腔内固连有电动机；所述电动机输出轴向上贯穿底座设置；所述底座上表
面固连有抽水阀；所述电动机输出轴位于第一空腔外一端延伸至抽水阀内部空腔中；所述
电动机输出轴位于抽水阀内腔一端固连有第一凸轮；所述抽水阀内腔靠近第一凸轮转动连
接有第二凸轮；所述第一凸轮和第二凸轮侧面均包裹有橡胶层；所述增压筒与粉碎筒嵌连
于底座上表面；所述抽水阀两侧分别通过导管与粉碎筒和增压筒之间导通；所述增压筒与
粉碎筒内分别转动连接有第一转动轴和第二转动轴；所述第一转动轴与第二转动轴均贯穿
底座，并延伸至第一空腔中；所述电动机输出轴位于第一空腔内通过皮带与第一转动轴和
第二转动轴之间进行传动；所述第一转动轴位于增压桶内固连有增压叶轮；所述增压叶轮
数量为二；所述粉碎筒为上方开口的“Y”形设计；所述第二转动轴位于粉碎筒内固连有转动
盘；所述转动盘“伞”形设计；所述转动盘表面开设有均匀分布的第一通孔；所述第一通孔梯
形设计且第一通孔靠近底座一侧开口小于第一通孔远离底座一侧开口；所述粉碎筒侧壁固
连有增压腔；所述增压腔环绕粉碎筒侧壁设置；所述增压筒上方固连有导通管；所述导通管
单向开口设置；所述导通管延伸至增压腔内；所述粉碎筒靠近增压腔一侧开设有均匀分布
的安装孔；所述安装孔内安装有喷射头；所述喷射头最大喷射流量总和小于导通管输入流
量；所述粉碎筒底部安装有出料管；所述出料管开口安装有橡胶塞；

[0018] 现有技术中废弃橡胶进行再回收利用通常采用常温粉碎法、冷冻法、常温化学法，其中冷冻法为橡胶制品进行低温冷冻，在破碎的过程中对橡胶性能造成不可恢复性影响，
且低温冷冻技术所需的成本较高，回收产生的经济效率不符，而使用常温化学法进行破碎
其反应过程中有较多的副产物生成，不利于环境的保护，而现有技术中的常温破碎，由于生
活中的废弃橡胶制品中轮胎占据较大的份量，通常首先需要将橡胶制品进行挑选、磁选去
除内部的钢丝等物品，然后才能通入粉碎机中进行剪切粉碎，工艺流程较为麻烦，工作时，
将废弃橡胶制品通过粉碎筒上方开口放入粉碎筒中转动盘上，启动电动机，电动机输出轴
通过皮带连接带动增压筒中的第一转动环轴进行匀速转动，从而使第一转动轴上固连的增
压叶轮进行转动，使增压筒中的水流通过导通管通入增压腔中，随着增压腔中液流逐渐增
多，液流在压力的作用下通过喷射头喷射在粉碎筒中的橡胶制品上，同时电动机转动时带
动第二转动轴进行转动，第二转动轴带动转动盘进行匀速转动，从而使废弃橡胶随之进行
转动，此时向粉碎筒中添加氢氧化钠和细河沙，氢氧化钠溶于水中对水温进行加热，从而对
废弃橡胶制品进行加热，使橡胶制品硬度降低，氢氧化钠溶液与细河沙通过转动盘上的第
一通孔落入粉碎筒底，电动机输出轴带动第一凸轮和第二凸轮在抽水阀中进行转动，在粉
碎筒口形成负压，从而使水流与细沙通过抽水阀转送入增压筒中，由于喷射头最大喷射流
量总和小于导通管输入流量，增压腔中压力逐渐增大，最终形成射流对废弃橡胶制品进行
切割，从而使废弃橡胶破碎，随着切割时间的增长，橡胶制品中的橡胶与金属之间逐渐分
离，破碎的橡胶颗粒通过第一通孔落入粉碎筒内腔中，直接使用水射流对废弃橡胶制品进
行切割处理，可以免除切割前对橡胶进行的预处理，有效地简化了废弃橡胶回收的步骤，而
水射流中加入细河沙还可以有效地增强水射流对废弃橡胶制品的切割效果。

[0019] 优选的，所述安装孔倾斜设置，且安装孔倾斜角度与转动盘斜面角度一致；工作时，水射流对废弃橡胶形成向上的冲击力，使破碎的橡胶沿转动盘斜面滑动，并在转动盘转
动过程中向下滑动，从而形成循环，对橡胶进行多次切割，直至橡胶颗粒粒径可以通过第一
通孔掉落，同时安装孔倾斜还可以有效地调节水射流的喷射方向，避免对粉碎腔侧壁造成
损伤。

[0020] 优选的，所述第二转动轴位于转动盘下方固连有减速箱；所述减速箱外接研磨盘；所述研磨盘与转动盘形状一致；所述研磨盘靠近转动盘一侧表面固连有均匀分布的研磨
齿；所述转动盘靠近研磨盘一侧开设有均匀分布的研磨槽；所述研磨盘靠近粉碎筒内壁一
侧开设有均匀分布的第二通孔；所述第二通孔靠近转动盘一侧固连有过滤网；工作时，电动
机转动，带动第二转动轴进行转动，从而通过减速箱中行星齿轮与太阳齿轮之间的啮合从
而使研磨盘和转动盘转动速率不一致，从而使顺着第一通孔落入转动盘和研磨盘缝隙中的
橡胶颗粒在顺着缝隙向下滑落的过程中受到研磨齿和研磨槽的碾磨作业，从而有效地使橡
胶颗粒粒径减小，并同时通过压力使水流中蕴含的硅酸钠与橡胶之间有效地而结合，从而
使橡胶的改性程度更高。

[0021] 本发明的有益效果如下：

[0022] 1.本发明所述的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺，通过使用油页岩渣代替黄土矿进行水泥的烧制，并通过加入煤渣灰、蚌壳灰以及糯米渣减少制备的高效抗裂型
多功能混凝土砂浆中水泥的占比，从而有效的使高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备过程
更加环保、绿色，复合现有低碳生活的标准，同时向原料中添加废弃橡胶制备的橡胶粉，从
而有效地加强高效抗裂型多功能混凝土砂浆的抗裂性能和形变补偿性能，使制得的高效抗
裂型多功能混凝土砂浆更加优质。

[0023] 2.本发明所述的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺，通过设置增压筒和增压腔，利用压强将水流形成水射流从而直接对橡胶制品进行切割，使其破碎，相比较现有技
术省却了预处理等过程使橡胶的再回收工艺更加简便化，同时水射流中含有的细河沙加强
了对橡胶的切割效果，而氢氧化钠的加入与细河沙之间产生反应生成硅酸钠，从而对制得
的橡胶粉末进行改性处理，有效的增强橡胶粉末对高效抗裂型多功能混凝土砂浆的改性效
果。

附图说明

[0024] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0025] 图1是本发明的方法流程图；

[0026] 图2是改性破碎机的主视图；

[0027] 图3是改性破碎机的剖视图；

[0028] 图4是图3中A‑A处局部剖视图；

[0029] 图5是图3中B处局部放大图；

[0030] 图中：底座1、增压筒2、第一转动轴21、增压叶轮22、粉碎筒3、第二转动轴31、转动盘32、第一通孔33、第一空腔4、电动机41、抽水阀5、第一凸轮51、第二凸轮52、增压腔6、导通
管61、安装孔62、喷射头63、减速箱7、研磨盘8、研磨齿81、研磨槽82、第二通孔83。

具体实施方式

[0031] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0032] 如图1至图5所示，本发明所述的高效抗裂型多功能混凝土砂浆，该高效抗裂型混凝土砂浆包括以下原料：

[0033] 硅酸盐水泥80‑100份、煤渣灰20‑25份、蚌壳灰10‑15份、石子60‑80份、粗河沙50‑60份、细河沙30‑40份、橡胶40‑60份、沸石5‑8份、玻璃纤维丝12‑14份、糯米水15‑20份、氢氧
化钠粉末10‑15份、减水剂0.5‑1份；

[0034] 原料中选取的煤渣灰为高炉冶炼废弃物、蚌壳灰为废弃蚌壳经过灼烧后粉碎得到，糯米渣为丢弃的废弃糯米，将其加入至原料中有效地减少硅酸盐水泥的使用量，一方面
使用废弃产物代替硅酸盐水泥可以有效地降低配置的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的成
本，同时硅酸盐水泥在生产时需要消耗黄土资源，并在制造过程中需要排放大量的二氧化
碳气体，不利于低碳生活的进行，同时将废弃物进行再回收使用，可以有效的降低废弃物对
环境造成的污染；

[0035] 原料中选取的玻璃纤维丝和橡胶可以充分利用其本身的特性，前者可以有效地利用其丝状结构，有效地增强制得的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的韧性，有效地降低高效
抗裂型多功能混凝土砂浆固化后开裂的几率，同时橡胶本身具备优质的弹性，可以有效地
对高效抗裂型多功能混凝土砂浆固化后的坍塌、膨胀等进行体积补偿，从而有效延长高效
抗裂型多功能混凝土砂浆固化后的使用寿命，避免其产生裂纹、断裂等现象。

[0036] 作为本发明的一种实施方式，其中原料中所述橡胶为废弃橡胶制品经过破碎后制成；所述橡胶粉碎粒径为40‑80目；所述橡胶粉碎后经过氢氧化钠、氯化钠混合溶液共同改
性处理；

[0037] 随着橡胶技术的发展，橡胶制品在生活中占比加重，而天然橡胶的产出具有一定的局限性，将废弃的橡胶制品经过破碎后加入原料中，利用橡胶材质耐酸碱性、优质的弹
性，有效地增强制得的高效抗裂型多功能混凝土砂浆耐磨性能和抗老化形，使高效抗裂型
多功能混凝土砂浆固化后形成的路面、桥梁等具备更长的使用寿命，同时将橡胶经过粉碎
后经过氢氧化钠和氯化钠改性处理，可以有效地提升橡胶对混凝土的改性强度，使混凝土
开裂应力逐渐减小，开裂应变逐渐增大，裂缝的宽度、长度和数量逐渐减小，裂缝的分布相
对均匀分散，裂缝方向越贴近竖向方向，破坏形态从斜剪破坏转变为柱状压坏，从而使制备
的高效抗裂型多功能混凝土砂浆具备更优质的性能。

[0038] 作为本发明的一种实施方式，所述原料中还包括油页岩渣；所述油页岩渣为油页岩经干馏或燃烧后丢弃的废弃物；原料中选取的油页岩是一种重要的能源矿产，它可用于
提炼页岩油、直接用作燃料燃烧、发电等，油页岩经干馏或燃烧后剩下的物质为油页岩渣，
油页岩矿化程度很高，含油率较低，所以不管是低温干馏或燃烧发电，其废渣生成率都很
高，其废渣中含有大量毒性或潜在毒性物质，如重金属元素、微量放射性元素、致癌物质等，
将其废置经过雨水淋溶或扩散后严重污染周围的水源、土地及生物，破坏农业生产，使土地
毒化、酸化，破坏土壤生产能力，从而危害居民健康，将其代替黏土烧制成水泥一方面可以
节约粘土矿及水泥制造费用，有效地而降低制备的高效抗裂型多功能混凝土砂浆的生产成
本，同时黏土矿开采量降低还可以有效地降低黏土况开采过程中对环境的破坏。

[0039] 高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺，所述高效抗裂型多功能混凝土砂浆的制备工艺包括以下步骤：

[0040] S1：将硅酸盐水泥与煤渣灰、蚌壳灰以及沸石依次通入高温烘箱中，控制烘箱内温度处于240‑300℃进行烘焙、干燥处理，在烘干过程中控制搅拌装置对混合粉料进行均匀搅
拌、混合，控制搅拌速率为45‑60r/min，烘焙完毕后制得混合干料；将混合粉料经过烘焙、干
燥后混合增强其粉料之间的混合程度，有效地避免粉料间相互粘连成块、导致混合不均匀
现象产生；

[0041] S2：将收集的废弃橡胶制品通入改性破碎机中，并将氢氧化钠粉末与细河沙经过均匀混合后通入改性破碎机，控制改性破碎机中高温水流裹挟氢氧化钠粉末与细河沙冲击
在废旧橡胶制品表面，对其进行破碎、改性处理；将氢氧化钠粉末与细河沙溶于水中，由于
氢氧化钠溶于水中时会产生大量的热，对水温进行加热，同时氢氧化钠溶于水中呈现碱性，
而细河沙本身属于二氧化硅的一种，在高温环境下氢氧化钠溶液与二氧化硅之间快速发生
反应生成硅酸钠，即为水玻璃，将其经过高压喷射在废弃橡胶产物上，对橡胶进行破碎处
理，可以有有效地使硅酸钠与橡胶颗粒之间进行有效地结合；

[0042] S3：将破碎混合后的橡胶碎屑与氢氧化钠、细河沙、水的混合物常温下经过碳化、脱水结晶、再粉碎后制得含有改性硅酸钠粉末、橡胶粉、细河沙的混合物，将其与糯米渣经
过均匀混合后制得改性剂；使用氢氧化钠与细河沙之间制备硅酸钠再配合糯米渣等共同制
备出改性剂，对橡胶进行改性处理，使橡胶具备较强的黏合性，将其加入混合物料中，可有
效地提升高效抗裂型多功能混凝土砂浆之间各组分的结合力度，从而有效地提升高效抗裂
型多功能混凝土砂浆的抗裂性能；

[0043] S4：将S1中混合干料与改性剂、玻璃纤维丝、减水剂经过均匀混合后密封、干燥保存，制得填充料，当需要使用时，使用常温水将填充料、石子以及粗河沙经过均匀混合搅拌
后即制得高效抗裂型多功能混凝土砂浆；现用现配的高效抗裂型多功能混凝土砂浆可以根
据使用环境进行有效地调整配比，有效地使制备的高效抗裂型多功能混凝土砂浆用途更加
广泛；

[0044] 其中S2中所述改性破碎机包括底座1、增压筒2和粉碎筒3；所述底座1内部开设有第一空腔4；所述第一空腔4内固连有电动机41；所述电动机41输出轴向上贯穿底座1设置；
所述底座1上表面固连有抽水阀5；所述电动机41输出轴位于第一空腔4外一端延伸至抽水
阀5内部空腔中；所述电动机41输出轴位于抽水阀5内腔一端固连有第一凸轮51；所述抽水
阀5内腔靠近第一凸轮51转动连接有第二凸轮52；所述第一凸轮51和第二凸轮52侧面均包
裹有橡胶层；所述增压筒2与粉碎筒3嵌连于底座1上表面；所述抽水阀5两侧分别通过导管
与粉碎筒3和增压筒2之间导通；所述增压筒2与粉碎筒3内分别转动连接有第一转动轴21和
第二转动轴31；所述第一转动轴21与第二转动轴31均贯穿底座1，并延伸至第一空腔4中；所
述电动机41输出轴位于第一空腔4内通过皮带与第一转动轴21和第二转动轴31之间进行传
动；所述第一转动轴21位于增压筒2内固连有增压叶轮22；所述增压叶轮22数量为二；所述
粉碎筒3为上方开口的“Y”形设计；所述第二转动轴31位于粉碎筒3内固连有转动盘32；所述
转动盘32“伞”形设计；所述转动盘32表面开设有均匀分布的第一通孔33；所述第一通孔33
梯形设计且第一通孔33靠近底座1一侧开口小于第一通孔33远离底座1一侧开口；所述粉碎
筒3侧壁固连有增压腔6；所述增压腔6环绕粉碎筒3侧壁设置；所述增压筒2上方固连有导通
管61；所述导通管61单向开口设置；所述导通管61延伸至增压腔6内；所述粉碎筒3靠近增压
腔6一侧开设有均匀分布的安装孔62；所述安装孔62内安装有喷射头63；所述喷射头63最大
喷射流量总和小于导通管61输入流量；所述粉碎筒3底部安装有出料管；所述出料管开口安
装有橡胶塞；

[0045] 现有技术中废弃橡胶进行再回收利用通常采用常温粉碎法、冷冻法、常温化学法，其中冷冻法为橡胶制品进行低温冷冻，在破碎的过程中对橡胶性能造成不可恢复性影响，
且低温冷冻技术所需的成本较高，回收产生的经济效率不符，而使用常温化学法进行破碎
其反应过程中有较多的副产物生成，不利于环境的保护，而现有技术中的常温破碎，由于生
活中的废弃橡胶制品中轮胎占据较大的份量，通常首先需要将橡胶制品进行挑选、磁选去
除内部的钢丝等物品，然后才能通入粉碎机中进行剪切粉碎，工艺流程较为麻烦，工作时，
将废弃橡胶制品通过粉碎筒3上方开口放入粉碎筒3中转动盘32上，启动电动机41，电动机
41输出轴通过皮带连接带动增压筒2中的第一转动环轴进行匀速转动，从而使第一转动轴
21上固连的增压叶轮22进行转动，使增压筒2中的水流通过导通管61通入增压腔6中，随着
增压腔6中液流逐渐增多，液流在压力的作用下通过喷射头63喷射在粉碎筒3中的橡胶制品
上，同时电动机41转动时带动第二转动轴31进行转动，第二转动轴31带动转动盘32进行匀
速转动，从而使废弃橡胶随之进行转动，此时向粉碎筒3中添加氢氧化钠和细河沙，氢氧化
钠溶于水中对水温进行加热，从而对废弃橡胶制品进行加热，使橡胶制品硬度降低，氢氧化
钠溶液与细河沙通过转动盘32上的第一通孔33落入粉碎筒3底，电动机41输出轴带动第一
凸轮51和第二凸轮52在抽水阀5中进行转动，在粉碎筒3口形成负压，从而使水流与细沙通
过抽水阀5转送入增压筒2中，由于喷射头63最大喷射流量总和小于导通管61输入流量，增
压腔6中压力逐渐增大，最终形成射流对废弃橡胶制品进行切割，从而使废弃橡胶破碎，随
着切割时间的增长，橡胶制品中的橡胶与金属之间逐渐分离，破碎的橡胶颗粒通过第一通
孔33落入粉碎筒3内腔中，直接使用水射流对废弃橡胶制品进行切割处理，可以免除切割前
对橡胶进行的预处理，有效地简化了废弃橡胶回收的步骤，而水射流中加入细河沙还可以
有效地增强水射流对废弃橡胶制品的切割效果。

[0046] 作为本发明的一种实施方式，所述安装孔62倾斜设置，且安装孔62倾斜角度与转动盘32斜面角度一致；工作时，水射流对废弃橡胶形成向上的冲击力，使破碎的橡胶沿转动
盘32斜面滑动，并在转动盘32转动过程中向下滑动，从而形成循环，对橡胶进行多次切割，
直至橡胶颗粒粒径可以通过第一通孔33掉落，同时安装孔62倾斜还可以有效地调节水射流
的喷射方向，避免对粉碎腔侧壁造成损伤。

[0047] 作为本发明的一种实施方式，所述第二转动轴31位于转动盘32下方固连有减速箱7；所述减速箱7外接研磨盘8；所述研磨盘8与转动盘32形状一致；所述研磨盘8靠近转动盘
32一侧表面固连有均匀分布的研磨齿81；所述转动盘32靠近研磨盘8一侧开设有均匀分布
的研磨槽82；所述研磨盘8靠近粉碎筒3内壁一侧开设有均匀分布的第二通孔83；所述第二
通孔83靠近转动盘32一侧固连有过滤网；工作时，电动机41转动，带动第二转动轴31进行转
动，从而通过减速箱7中行星齿轮与太阳齿轮之间的啮合从而使研磨盘8和转动盘32转动速
率不一致，从而使顺着第一通孔33落入转动盘32和研磨盘8缝隙中的橡胶颗粒在顺着缝隙
向下滑落的过程中受到研磨齿81和研磨槽82的碾磨作业，从而有效地使橡胶颗粒粒径减
小，并同时通过压力使水流中蕴含的硅酸钠与橡胶之间有效地而结合，从而使橡胶的改性
程度更高。

[0048] 具体工作流程如下：

[0049] 工作时，将废弃橡胶制品通过粉碎筒3上方开口放入粉碎筒3中转动盘32上，启动电动机41，电动机41输出轴通过皮带连接带动增压筒2中的第一转动环轴进行匀速转动，从
而使第一转动轴21上固连的增压叶轮22进行转动，使增压筒2中的水流通过导通管61通入
增压腔6中，随着增压腔6中液流逐渐增多，液流在压力的作用下通过喷射头63喷射在粉碎
筒3中的橡胶制品上，同时电动机41转动时带动第二转动轴31进行转动，第二转动轴31带动
转动盘32进行匀速转动，从而使废弃橡胶随之进行转动，此时向粉碎筒3中添加氢氧化钠和
细河沙，氢氧化钠溶于水中对水温进行加热，从而对废弃橡胶制品进行加热，使橡胶制品硬
度降低，氢氧化钠溶液与细河沙通过转动盘32上的第一通孔33落入粉碎筒3底，电动机41输
出轴带动第一凸轮51和第二凸轮52在抽水阀5中进行转动，在粉碎筒3口形成负压，从而使
水流与细沙通过抽水阀5转送入增压筒2中，由于喷射头63最大喷射流量总和小于导通管61
输入流量，增压腔6中压力逐渐增大，最终形成射流对废弃橡胶制品进行切割，从而使废弃
橡胶破碎，随着切割时间的增长，橡胶制品中的橡胶与金属之间逐渐分离，破碎的橡胶颗粒
通过第一通孔33落入转动盘32和研磨盘8缝隙中的橡胶颗粒在顺着缝隙向下滑落的过程中
受到研磨齿81和研磨槽82的碾磨作业，从而有效地使橡胶颗粒粒径减小，同时通过压力使
水流中蕴含的硅酸钠与橡胶之间有效地而结合，从而完成对废弃橡胶的粉碎与改性。

[0050] 为了验证使用本发明工艺和配方制造的高效抗裂型多功能混凝土砂浆筑造的路面与普通混凝土和砂浆筑造的路面硬度、抗冲击性、耐候性以及使用寿命的差异，特设立以
下几组实验用于验证；

[0051] 实验组1

[0052] 使用本发明配方和普通生产工艺进行配置混凝土砂浆并浇筑成为3m*1m*0.3m混凝土块，标号为A，使用通用型混凝土配方以及普通生产工艺配置混凝土砂浆并浇筑成为
3m*1m*0.3m混凝土块，标记为B，使用本发明配方和生产工艺配置混凝土砂浆并浇筑成为
3m*1m*0.3m混凝土块，标记为C，将A、B、C三块混凝土放置于温度箱中，控制温度箱内温度变
化范围为‑10～40℃，控制温度循环时间为1H，并进行持续老化1天、3天、7天，并随时记录其
表面开裂程度。

[0053] 表1(混凝土块开裂程度对照表)

[0054]

[0055] 实验组2

[0056] 使用本发明配方和普通生产工艺进行配置混凝土砂浆并浇筑成为3m*1m*0.3m混凝土块，标号为A，使用通用型混凝土配方以及普通生产工艺配置混凝土砂浆并浇筑成为
3m*1m*0.3m混凝土块，标记为B，使用本发明配方和生产工艺配置混凝土砂浆并浇筑成为
3m*1m*0.3m混凝土块，标记为C，对A、B、C三块混凝土块表面进行间隔碾压，并控制碾压力度
分别为1t、3t、5t间隔时间为10min，碾压时间为1min，并持续进行实验3H、7H、12H后观察受
损情况，并进行详细记录。

[0057] 表2(混凝土块开裂程度对照表)

[0058]

[0059] 根据实验组1和实验组2可以有效地验证使用本发明配方和工艺方法配置的混凝土砂浆浇筑的混凝土块对温度的抵抗能力较强，可以有效地对自然界中的气温变化进行有
效地体积补偿，从而使其使用寿命较长，同时还具备较强的力学性能，可以有效的抵抗车辆
等对混凝土块表面产生的冲击力。

[0060] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原
理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进
都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界
定。